DARPAの双腕ロボット、静止軌道へ——衛星を飛行中に修理
注目画像: ノースロップ・グラマンのミッション・ロボティック・ビークルを搭載したスペースXのファルコン9ロケットがケープカナベラルから打ち上げられる。クレジット: John Pisani/Spaceflight Now
これまでに建造された中で最も高性能な衛星ロボット整備機が、今、静止軌道へ向かっている。ノースロップ・グラマンのミッション・ロボティック・ビークル（MRV）は、米国海軍研究所が国防高等研究計画局（DARPA）の資金提供を受けて開発した一対の高度なロボットアームを搭載し、7月21日にケープカナベラルからスペースXのファルコン9で打ち上げられた。
正式名称MRV-1と名付けられたこの宇宙機は、静止軌道衛星ロボット整備（RSGS）プログラムの中核をなす。その使命は、打ち上げ後に触れられることを想定して設計されていなかった衛星を、点検、修理、燃料補給、軌道変更、そしてアップグレードするという10年にわたる任務である。
「これらは非常に困難な作業です」とArs Technicaは本ミッションの報道で述べ、静止軌道という地球上空36,000キロメートル（22,000マイル）の過酷な環境で動作可能なロボットシステムを構築する難しさを技術者の言葉を引用して伝えている。
軌道上手術のための完全ツールキット
MRVはノースロップ・グラマンが供給する3基のミッション・エクステンション・ポッド（MEP）を搭載している。これは顧客衛星に取り付けるプラグアンドプレイのジェットパックである。各MEPは新しい操縦用燃料を搭載し、推進システムが枯渇した宇宙機に最大8年の運用寿命延長を提供するよう設計されている。最初の2顧客は、オーストラリアの通信事業者OptusとルクセンブルクのSESである。
寿命延長に加え、双腕ロボットアームによりMRVはこれまでのどの軌道整備機よりもはるかに広範な能力を持つ。異常の兆候を示す衛星の近接点検、別の軌道スロットへの宇宙機の移動、機械的な修理、そして将来の整備を想定せずに打ち上げられた衛星へのアップグレードの取り付けを実行できる。
RSGSペイロードは、防衛、民生、商業の各分野から異例のパートナーシップを結集している。DARPAがロボットアームアセンブリの資金とプログラム管理を提供した。米国海軍研究所がアームとそのツールアタッチメントを設計・製作した。ノースロップ・グラマンがペイロードを自社のMRVプラットフォームに統合し、アメリカ初の多使命ロボット軌道整備機として運用する。NASAは自社の軌道上整備・組立・製造プログラムを通じて技術的専門知識を提供した。
職場へ向けての1年間の巡航
スペース・ローンチ・コンプレックス40から東部夏時間午後5時15分（21:15 UTC）に打ち上げられた後、MRVは約1年かけて静止軌道へ移動する。この長い巡航により、宇宙機は運用開始前にシステムを段階的に確認することができる。
軌道に到着すると、宇宙機は地上試験では近似するしかない一連の課題に直面する。静止軌道での衛星整備には、ロボットアームが太陽光と陰の間の極端な温度変化に対処しながら微小重力下で物体を操作することが求められる。アームは、誰も再び触れられるとは想像していなかった数十年前に設計された宇宙機上の繊細な燃料継手や電気コネクタを扱えるほどの精度が必要である。
軌上整備の経済的合理性は、衛星建造コストの上昇に伴い強まっている。大型の静止通信衛星の交換には打ち上げ費用を含め数億ドルかかることもある。ボルトオン式の推進ポッドで寿命を6〜8年延長したり、1基の固着した太陽電池アレイを修理したりすれば、その数分の一の価格で同等の価値を提供できる。MRVが単一のプラットフォームから両方の任務を実行できる能力は、ごく最近までほとんど存在しなかったカテゴリーにおいて最も多用途なツールとなっている。
雅子 訳